Электромагнитный насос-двигатель Советский патент 1993 года по МПК F04B17/04 

ел

с

Использование: для перемещения надводных и подводных сооружений. Сущность изобретения: на корпусе установлены соленоиды, охватывающие осевой канал. Поршень из магнитного материала установлен в осевом канале, образует рабочие камеры и имеет на торцах выемки для ответных выступов, расположенных на торцовых крышках, корпуса. Поршень выполнен пустотелым, в его сквозном осевом канале установлен всасывающий клапан. Выступы и выемки выполнены кольцевыми по пери-; ферии крышек и поршня. В блок управления включен мультивибратор. Корпус выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда. Насос - двигатель снабжён всасывающими и нагнетательными клапанами. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике насо- состроения и предназначено для перекачивания текучих сред, также для перемещения надводных и подводных сооружений.

Цель изобретения - уменьшение веса поршня, упрощение конструкции, повышение производительности насоса, использование его в качестве двигателя.

Поставленная цель достигается за счет изготовления поршня пустотелым с выемками цилиндрической формы на торцах, аналогично выступы на торцах соленоидов тоже являются пустотелыми цилиндрами. Так как датчики давления вместе со схемой управления заменены мультивибратором, нет надобности в каналах для передачи давления датчикам давления. Мультивибратором автоматически регулируется период и амплитуда колебаний поршня, выбирается

оптимальный режим работы насоса-двигателя.

На фиг.1 и 2 изображены общий вид и схема переключения полярности катушек соленоидов насосов-двигателей с одним всасывающим и одним нагнетательным клапанами (фиг.1) и с несколькими всасывающими и нагнетательными клапанами (фиг.2). Штриховыми линиями показаны обтекатели, устанавливающиеся тогда, когда насос- двигатель используется в качества двигателя.

Выступы 4 (фиг.1 а, фиг.2а) в фланцах 5 корпуса 1 установлены с образованием с выемками 6 поршня 3 щелевых уплотнений. Поршень 3 выполнен из магнитотвердого материала. При таком выполнении обеспечивается втягивание поршня в одну из катушек 2 и выталкивание его из другой, что повышает развиваемый насосом напор (си00

о

ON О СО

у отталкивания, если использовать насос в ачестве двигателя). При поочередном ключении соленоидов поршень желательо выполнять из магнитомягкого ферромагетика.

Для регулирования периода и амплитуы возвратно-поступательного перемещения поршня применяется мультивибратор фиг.1 ,б, фиг.2,6). Время, в течение которого полярность катушек 2 соленоидов не меняется, регулируется потенциометром R. Переключение полярности катушек 2 соленоидов осуществляется реле Pi и Ра, контакты которого на фиг.1 а, фиг.2а обозначены буквами Р1, Р1, Р2, Р2.

Контакты Р1, Р1, Р2, Р2 можно подключать к источнику тока, не связанному с источником тока мультивибратора. Регулируя потенциометром R амплитуду колебаний поршня, добиваемся оптимального режима работы насоса-двигателя.

При больших объемах перекачиваемой среды вместо одного перепускного клапана

7 и одного нагнетательного клапана 8 (фиг,1,а) устанавливаются несколько пере- пускных 7 и несколько -нагнетательных 8 клапанов (фиг.2,а).

Насос-двигатель, изготовленный- в форме прямоугольного параллелепипеда, имеет важное значение при использовании его в качестве двигателя. Он плотно прилегает к борту или днищу подводного или надводного сооружения. Конструкция с таким двигателем является компактной, удобной в эксплуатации (пример наши современные реактивные самолеты имеют всасывающее сопло прямоугольной формы).

Насос содержит корпус 1, в котором установлены катушки 2 соленоидов в осевом канале 9, выполненном из диэлектрического материала, размещен пустотелый поршень 3 с перепускным клапаном 7 (фиг.1,а) (перепускными клапанами 7 (фиг.2,а)) внутри его.

На торцах поршня, по их периметру выполнены выемки для ответных выступов 4 на фланцах 5. На фланце 5, со стороны перепускного клапана 7, выполнен нагнетательный клапан 8. На втором фланце 5, со стороны конуса 10, выполнено отверстие диаметром, равным диаметру большего основания срезанного конуса 10, для свободного доступа текучей среды к перепускному клапану 7 на поршне 3.

При использовании насоса-двигателя в качестве двигателя нагнетательный клапан

8 (фиг.1,а) (нагнетательные клапаны 8 (фиг.2,а)) убирается (убираются) для свободного выхода текучей среды из двигателя, а на торцы насоса-двигателя устанавливают0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ся обтекатели 13 (на фиг.1,а,-фиг.2, а они изображены штриховыми линиями) для уменьшения силы трения между насосом- двигателем и средой при движении.

Управление периодом и амплитудой колебаний поршня 3 осуществляется мультивибратором (фиг.1,6, фиг.2,6). Время нахождения катушек 2 соленоидов во включенном состоянии регулируется потенциометром R. Переключение полярности катушек 2 соленоидов осуществляется реле Pi и Р2, контакты которого на фиг.1,а, фиг.2,а обозначены буквами Р1, Р1, Р2, Р2. Контакты Р1, Р1, Р2, Р можно подключать к источнику тока, не связанному с источником Тока мультивибратора.

Насос-двигатель работает следующим образом. Под действием электромагнитного поля, создаваемого катушками 2 соленоидов, поршень 3 совершает возвратно-поступательные перемещения в осевом канале 9, при котором происходит периодическое изменение объема рабочей камеры П, всасывание в нее перекачиваемой среды через перепускной клапан 7 (фиг,1,а) (перепускные клапаны 7 (фиг.2,а)) и нагнетание ее потребителю через нагнетательный клапан 8 (фиг.1,а) (нагнетательные клапаны 8 (фиг.2,а)). Катушки 2 соленоидов удерживаются во включенном состоянии реле PI и Р2 (фиг.1,б, фйг.2,6), период срабатывания которых регулируется потенциометром R. Выполнение поршня 3 из магнитотвердого материала, имеющего определенную намагниченность, обеспечивает втягивание его в одну из катушек 2 и выталкивание из другой, что повышает развиваемый насосом-двигателем напор. При поочередном включении соленоидов магнитотвердый материал для поршня необязателен.

На внешней стороне поверхности поршня проточены канавы для уплотнительных колец 12.

Формула изобретения

2: Насос-двигатель по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем. что, с целью уменьшения габаритных размеров по высоте и увеличе- ния по ширине при использовании в надводных и подводных сооружениях, корпус

насоса выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда.

3. Насос-двигатель по п.1, о т л и ч a torn, и и с я тем, что, с целью увеличения всасывающей способности, он снабжен по меньшей мере двумя всасывающими и двумя нагнетательными клапанами,